Ann. For. Sci. 53 (1996) 819-848
DOI: 10.1051/forest:19960403

Utilisation des marqueurs moléculaires dans les programmes d'amélioration génétique des arbres forestiers : exemple du pin maritime et de l'eucalyptus

C Plomion^a, CÉ Durel^a and D Verhaegen<sup>a, b

a</sup>  Laboratoire de génétique et amélioration des arbres forestiers, Inra, BP 45, 33610 Cestas
^b  Programme Plantations, Cirad Forêt, Baillarguet, BP 5035, 34032 Montpellier cedex 1, France

Résumé - Les arguments émis contre l'application de la sélection assistée par marqueurs (SAM) chez les arbres forestiers, notamment les problèmes potentiels liés au manque de déséquilibre de liaison entre locus dans les populations panmictiques, sont reconsidérés en raison de la baisse des coûts et surtout de l'automatisation des techniques de marquage moléculaire issues de la technique RAPD (random amplified polymorphic DNA). La construction de cartes génétiques saturées pour les individus d'une population d'amélioration élite devrait permettre de contourner ce problème. Cette proposition est présentée et discutée. Les stratégies de cartographie génétique et de détection des facteurs génétiques contrôlant les caractères quantitatifs (QTL) s'appuyant sur des pedigrees couramment rencontrés dans les programmes d'amélioration forestiers (familles de demi-frères et de plein-frères) sont envisagées. Afin d'illustrer la faisabilité de la sélection assistée par marqueurs, des propositions sont faites pour les programmes de sélection du pin maritime et de l'eucalyptus. Les gains génétiques et le coût de la SAM sont évalués dans des cas concrets et comparés à d'autres stratégies permettant une efficacité de la sélection identique.

Abstract - Marker-assisted selection in forest tree breeding programs as illustrated by two examples: maritime pine and eucalyptus. The arguments raised against the feasibility of marker-assisted selection (MAS) in forest trees, especially the expected absence of linkage disequilibrium between markers and quantitative trait loci (QTL) in large random mating populations, are reconsidered. A decrease in costs and automation of the random amplified polymorphic DNAs (RAPD) technique make it possible to construct single-tree maps for every individual of an elite breeding population: an extreme alternative to dealing with linkage equilibrium. Mapping strategies and QTL detection using existing pedigrees in forestry breeding programs (half-sib and full-sib progenies) are presented and discussed. The feasibility of MAS is illustrated for the maritime pine and eucalyptus breeding program. Genetic gains and costs associated with the use of molecular markers are evaluated and compared to other strategies that aim to obtain a similar selectionefficiency.

Key words: forest trees / within-family marker-assisted selection / vegetative propagation / molecular markers / QTL / Pinus pinaster / Eucalyptus

Mots clés : arbre forestier / sélection intrafamille assistée par marqueurs / multiplication végétative / marqueurs moléculaires / QTL / Pinus pinaster / Eucalyptus